LCA研究方法及其在农业中的应用潜力分析*王路路1,刘欣超1,2,吴汝群3,辛晓平1,田莉4,邵长亮1

【目的】生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)方法是目前评价产品生产或服务过程环境影响的重要工具,逐渐被应用于农业研究中。文章通过介绍该方法,综述目前生命周期评价软件和数据库的发展情况,分析该方法在农业生产碳核算中的应用潜力,为我国农业碳减排和可持续发展提供技术支持。【方法】该文通过数据库文献检索和网络数据资料收集,从多角度对生命周期评价的发展现状进行介绍。【结果】目前我国在LCA方法及LCA在农业中的研究应用中取得一定成果,填补LCA软件和数据库的空白,但LCA在农业上有广阔的应用前景,仍需进一步深入发展研究。【结论】后续工作应继续完善我国LCA基础数据库,收集并补充我国相关数据,加强本地化软件工具的研发,继续推动LCA在农业层面的发展应用,建立符合我国国情的环境影响评价体系。     

我国农业生命周期评价框架探索及其应用

目前有一种关于资源环境效率分析的标准作法,那就是生命周期评价(LCA),在我国这个评价框架正处于迅速发展阶段。本文主要是对我国农业生命周期评价框架作一初步探索,从LCA的概念及研究方法入手,对生命周期评价框架在农业当中的应用现状进行了分析,并结合我国的实际情况对我国LCA在农业方面的不足提出了相关的建议,为我国LCA在农业中的应用取得更好的成果奠定了一定的理论基础。     

生命周期评价在国内的研究进展评述

近年来,生命周期评价成为国内外可持续发展和环境保护领域新的研究热点之一。目前,国内生命周期研究主要集中在方法学和应用研究这两个方面,此外相关软件、数据库的开发应用也是研究重点。其中,方法学研究主要针对生命周期清单分析和生命周期影响评价;生命周期评价的应用研究则在行业、环境管理以及环境工程中均有体现。通过对国内LCA研究进展的回顾性评述发现,近年来我国生命周期评价在国际研究成果的本地化方法学上有了很大突破。另外,基于生命周期思想而开发的环境管理手段正逐步被企业和政府所接受并应用,此方面有大量的相关研究。在相关软件和数据库开发应用方面,多项研究正努力填补我国至今没有成熟的生命周期软件系统的空白。随着LCA研究和应用的逐渐深入,对权威的LCA基础数据库的迫切需求日益增长。     

生命周期评价在畜牧生产中的应用研究现状及展望

生命周期评价（life cycle assessment,LCA）作为一种全程评价产品总体环境影响和生产效率的方法,被广泛应用于企业优化生产经营结构和政府政策制定等方面。近年来,出于粮食安全保障和生态环境保护的考虑,LCA在农牧生产中的应用越来越受到重视。但我国相关方面的研究和应用并不多见,特别是作为畜牧业重要产区的北方草原牧区,尚没有开展针对当地畜牧生产体系的LCA研究。在这一背景下,本文围绕主要环节和流程对国内外畜牧生产LCA方法框架和研究现状进行了综述,主要从LCA研究目的与范围的确定、生命周期清单分析和影响评价三个方面展开。国内外文献综述表明,国外畜牧产业中LCA的应用已相当普遍,无论从方法上还是技术上都已经相当成熟和完备,对我国畜牧产业LCA科学研究和实际应用均有较强的借鉴意义。然而,由于国内外畜牧产业的具体情况差异,国外LCA经验难以直接应用到国内。首先,在我国北方牧区,家庭牧场是当地畜牧生产的主要经营方式,具有季节性放牧与圈养舍饲结合、不同牲畜混养、牧民生活和生产经营界限不明确等特点,难以直接套用国外方法。此外,在我国开展畜牧生产LCA研究所需的数据收集非常困难,这是制约我国畜牧生产LCA应用的最大短板。最后,由于畜牧生产技术及经营方式的差距,相比于欧美澳等畜牧业发展成熟国家,我国北方牧区畜牧生产受降水等自然因素及市场供求价格因素影响年际间差异更大,这也是我国开展畜牧生产LCA研究必须考虑的问题。为了使 LCA 能够精准且广泛地应用于我国畜牧产业,应从以下几个方面进行改进：首先,开展我国北方牧区不同规模畜牧生产经营系统物料投入和产出的调查和研究,为畜牧产业LCA研究收集必要数据;其次,根据我国畜牧产业的特征建立并完善适合国情的畜牧业LCA标准方法和数据库,提升我国LCA结论的准确性;第三,在我国畜牧LCA研究中还应加大学科交叉力度,理清畜牧产业发展中的自然和社会驱动因素,为我国北方牧区畜牧产业的可持续发展提供数据参考和科技支撑。     

生命周期评价理论的发展现状与展望

生命周期评价（LCA）作为一种新的环境影响分析评价手段,它的应用逐渐覆盖了整个工农业社会,主要涉及工农业产品和生产工艺的设计、评价、改善以及环境政策制定等诸多方面,成为目前国际上可持续发展和环境管理领域的一个重要的研究工具.随着可持续发展战略的推行和环保意识的增强,生命周期评价将会更广泛的应用于社会的各个领域.为了便于更好地了解生命周期评价（LCA）的研究进展,从生命周期评价（LCA）的理论框架、理论研究及应用现状、存在的局限性等方面进行分析,探讨其进一步的研究和应用发展方向.     

农业机器人研究进展评述

【目的】系统梳理农业机器人研发现状,归纳凝练目前存在的关键科学问题,明确未来发展分析,促进农业机器人更好服务于农业生产,提高农业生产的机械化和智能化水平。【方法】通过对国内外大量文献资料的收集、查阅,总结梳理了当前国内外农业机器人的研究现状与应用现状。【结果】目前农业机器人总体包括植保机器人、采摘机器人、信息采集机器人、移栽嫁接机器人4种典型机器人,机器人的共性系统及关键技术主要包括:自动导航与路径规划、作物目标识别与分析、机械臂自主规划与控制、多机协作和智能交互。【结论】当前农业机器人在农业中的应用越来越广泛,但推广与普及的主要瓶颈是农业机器人的制造成本问题和智能化程度问题,农业机器人未来主要研究方向是低成本高适应性的开放性机器人研究和"农业大脑"智能决策体系的构建。     

上海崇明岛水稻生产能耗与碳足迹生命周期评价

采用生命周期评价(LCA)方法,对上海崇明岛水稻生产能源消耗和温室效应两类环境影响进行了分析研究。该LCA模型由水稻生产原料部分、农资部分和种植部分三个子系统组成,分段进行了清单分析和计算。结果表明,每生产1 t崇明岛水稻的能耗为4 039.32 MJ,能量耗竭环境影响指数为0.001 6;二氧化碳排放当量为973.11 kg,温室效应环境影响指数为0.141 7。造成水稻生产能量消耗的主要原因是施用过量的尿素,而造成水稻生产碳足迹的主要原因是水稻生长过程中CH4和N2O的排放,以及尿素的施用。情景分析建议采用测土施肥的方法提高N的利用效率,改进耕作方式以减少温室气体的排放。LCA方法不仅可以认识水稻生产的环境影响,还能够确认水稻生产过程中降低能耗和碳足迹的关键所在。     

我国绿色高效农业生产技术应用推广路径探讨

【目的】介绍我国目前推广绿色高效农业生产技术的模式并且分析其主要利弊,对我国目前推广绿色高效农业生产技术的主体与现状进行介绍和分析。对我国绿色高效农业生产技术应用推广存在的问题进行剖析,对优化我国绿色高效农业生产技术的途径提出相关建议。【方法】对绿色高效农业生产技术进行概述,结合案例分析绿色高效农业生产技术推广的优点和劣势,并总结相关问题,提出建议。【结果】随着经济与科技的不断发展以及乡村振兴政策的推广与实施,如何提高我国农业生产效率就成为了解决“三农”问题的首要任务。在农业生产技术推广的过程中,政府作为主体与其他公益服务机构发挥了重要作用。【结论】我国的绿色高效农业生产技术推广还存在着较大的不足。应该从建立合理的农业技术推广制度,建设一线农业推广队伍,建立产销结合的推广体系,提高农民文化水平入手加以提高。     

国内外农业大数据发展的现状与存在的问题

【目的 】 为促进农业大数据在我国农业生产中的应用,提高农业生产效率和质量。 【方法 】 文章首先通过梳理大数据相关文献,对农业大数据理论的提出和发展进行回顾,总结大数据在农业中的重要作用;其次,对我国以及美国、以色列、日本这3个主要发达国家的农业大数据发展现状进行分析,进而总结了国内外农业大数据的特点并归纳国内外农业大数据存在的问题。 【结果/结论 】 我国需借鉴国外先进的农业生产模式,从农业规范化、精准化、智能化三方面发展,这将对我国农业大数据在农业生产中的应用具有重要指导作用,从而提高生产效率、减少浪费、充分利用有限的农业资源,为我国粮食安全提供保障。     

干旱区绿洲制种玉米生命周期环境影响评价——以张掖市为例

为定量分析干旱区绿洲农业的生态环境影响,在张掖市统计局投入产出调查基础上增补专项调查,以黑河流域中游张掖市主要三县区的制种玉米为例,采用生命周期评价(LCA)方法,将灌溉用水量纳入LCA清单,定量评估作物生命周期内投入产出的环境影响。结果显示,张掖市甘州区、高台县和临泽县制种玉米环境综合影响指数分别为0.608 0、0.538 1和1.259 5,其中:化肥的生产和施用对环境影响十分显著;淡水消耗量高于华北地区,低于陕西关中地区;与实行轮作的地区比较,环境污染指数较高。建议加大技术指导,测土配方施肥,并在气候及生产条件允许的区域改变耕作制度,调整种植结构。     

Web2.0,以个人为中心的互联网时代的到来

本文介绍了Web2．0的知识和背景，对Web2．0出现的基础以及典型技术和应用作了阐述，同时对其作出了前景展望。     

盐胁迫对葡萄苗期多胺和激素代谢的影响

【目的】 研究盐胁迫条件下,葡萄叶片中多胺含量、多胺氧化酶、多胺合成酶活性以及激素的动态变化,研究不同盐胁迫强度对多胺类物质及激素代谢的影响。【方法】 采用盆栽基质培养模拟盐胁迫环境,设置4个NaCl处理梯度:0 (CK)、1、2和3 g/kg。多胺和激素含量的测定采用高效液相色谱法,多胺合成及分解酶活性的测定采用紫外分光光度计比色法。【结果】 盐胁迫处理后,葡萄叶片中多胺含量和脱落酸含量较对照而言显著增加,玉米素含量显著降低,随胁迫时间的延长,Put、Spm、Spd、ABA以及PAO、DAO、ADC、ODC、SAMDC活性均呈先上升后下降趋势,在10 d及10 d后达到峰值。ZT呈逐渐下降的趋势,并随胁迫强度增大而减小;进行显著性分析后,叶片中多胺含量与Put、Spm、Spd含量呈极显著正相关,DAO、ADC、ODC活性与Put含量呈显著正相关,PAO与SAMDC活性与Spm和Spd含量也呈极显著正相关。【结论】 3种多胺经酶的合成代谢后和激素共同缓解葡萄苗所遭受到的盐胁迫,期间主要发生作用的是多胺合成酶,盐胁迫下多胺与激素含量之间的变化关系也十分密切。     

市级综合气象信息分析与管理系统的设计与实现

以抚顺地区3个国家基本站50余年气象资料为依托,采用Microsoft Excel工作表实现由气候和农业气候2部分构成的气象与农业综合信息处理系统的基本思路、方法、内容、用途和使用情况。为了实现气候分析及应用的科学化、客观化、系统化、规范化、程序化及连续化的业务目标,按业务流程设计与实现的,包括资料处理、气候趋势模拟、气候预测、气候鉴定、季节性信息化处理、农作物产量预报、气候生产潜力分析等一系列内容在内的系统建设。关键是解决了大量的计算问题,建立了区域性通用模式。     

葡萄盆栽技术

葡萄盆栽技术,包括择土选种、露地扦插、田间管理、装盆及整形、肥水管理等内容,对葡萄盆栽爱好者有一定的指导意义。     

Yield and quality of maize stover: Variation among cultivars and effects of N fertilization

Biomass yields and concentrations of crude protein(CP), ether extract(EE), neutral detergent fiber(NDF), acid detergent fiber(ADF), and crude fiber(CF) were analyzed for five cultivars of summer-sown maize(Zea mays L.) stover grown in field trials at three rates of N fertilization, and sampled immediately after grain harvest.The results revealed differences in yields and concentrations of nutrients according to stalk height and hence harvest portion among the cultivars.N application greatly increased biomass yield and CP, especially in upper stalks and to a lesser extent, EE.Concentrations of NDF and ADF decreased as N rate increased.The results show that stovers from all local popular maize cultivars are suitable as animal fodder and that moderate N application improves feed quality of stover.     

民勤绿洲荒漠交错带三种沙丘类型的自然植被特征

基于对民勤沙井子地区植被调查数据,研究了固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘3种沙丘类型的自然植被特征.结果表明:从固定沙丘、半固定沙丘到流动沙丘,总盖度、灌木盖度下降,草本盖度增加.物种丰富度减小是物种多样性下降的主要原因.从植物的生活型来看,多年生草本和灌木类植物受沙丘类型的影响最大,而一年生草本和半灌木可存活于不同沙丘类型.白刺的生态优势度(重要值)由小到大依次为固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘.植物多样性与白刺的生态优势度呈负相关.不同沙丘类型白刺地上生物量变化明显,半固定沙丘白刺生物量最大.     

寄生虫引起的草鱼鳃病的组织病理比较研究

本文对草鱼的隐鞭虫病、车轮虫病、小瓜虫病、指环虫病、三代虫病及中华鱼蚤病六种寄生虫性鳃病的组织病理变化进行比较研究，寄生虫性鳃病均可引起鳃组织发生炎症反应，粘液分泌亢进，嗜酸粒细胞和淋巴细胞浸润；但又因病原体的种类不同，危害鱼的方式、方法不同，因此病理变化又有很大差别，对鱼危害较大的均为变质性炎，如隐鞭虫病；对鱼危害较小的则属增生性炎，如中华鱼蚤病．     

Multi-variable grey model (MGM (1,n,q)) based on genetic algorithm and its application in urban water consumption

Urban water consumption has some characteristics of grey because it is influenced by economy, population, standard of living and so on. The multi-variable grey model （MGM（1,n））, as the expansion and complement of GM（1,1） model, reveals the relationship between restriction and stimulation among variables, and the genetic algorithm has the whole optimal and parallel characteristics. In this paper, the parameter q of MGM（1,n） model was optimized, and a multi-variable grey model （MGM（1 ,n,q）） was built by using the genetic algorithm. The model was validated by examining the urban water consumption from 1990 to 2003 in Dalian City. The result indicated that the multi-variable grey model （MGM（1,n,q）） based on genetic algorithm was better than MGM（1,n） model, and the MGM（1,n） model was better than MGM（1,1） model.     

Molecular detection of virulence genes in Campylobacter species isolated from livestock production systems in South Africa

Campylobacter species are a major cause of foodborne bacterial infections in both developed and developing countries worldwide. Campylobacter jejuni is responsible for the majority of infections. This study was conducted to identify virulenceassociated genes in Campylobacter species isolated from livestock production systems in South Africa. A total of 250 fecal samples consisting of cattle(n=50), chickens(n=50), goats(n=50), sheep(n=50) and pigs(n=50) were randomly collected from livestock in Eastern Cape and KwaZulu-Natal provinces of South Africa between April and October 2018. The samples were analyzed for the presence of virulence genes in Campylobacter species using molecular PCR-based methods. It was found that 77 and 23% of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli respectively were isolated from all the livestock samples. There were positive significant(P0.05) correlations amongst all the virulence genes that were investigated. Chisquare and Fisher's exact tests were implemented to test for the effect of livestock species on the presence or absence of virulence genes. The study demonstrated that most of livestock species can potentially cause zoonotic infections and food poisoning due to the high prevalence of Campylobacter. The high prevalence of virulence genes highlights the significance of Campylobacter in livestock production systems in South Africa. This requires the implementation of one-health approaches to reduce the impact of foodborne and zoonotic diseases for the welfare of human and animal health.     

红苕饲粮中添加铜和/或喹乙醇对猪生产性能及某些血液生化指标的影响

选体重约38公斤的长白(♂)×成华(♀)杂交猪20头,随机分为四组,饲予四种不同的饲粮,研究饲粮中添加铜和/或喹乙醇对猪生产性能和某些血液生化指标的影响。结果表明:基础组、加铜组、加喹乙醇组和两者同时加组全期日增重分别为674、761、796、678克,日采食量分别为2.50、2.65、2.74、2.40公斤,饲料利用率分别为3.73、3.49,3.44、3.54,添加铜和/或喹乙醇对试验第65天血清铜兰蛋白、尿素氨及屠宰率、背膘厚和眼肌面积无显著影响(p>0.05);添加铜使65天血清碱性碱酸酶活性极显著增高(p<0.01),添加喹乙醇有使之升高的趋势,两者同时添加时,碱性酸磷酶活性降低。